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基于CFD的流致海岬型散货船下沉量影响研究
| 论文题名： | 基于CFD的流致海岬型散货船下沉量影响研究 |
| 关键词： | 海岬型散货船;下沉量;CFD;数值模拟;水深吃水比;回归分析 |
| 摘要： | 水尺计重作为散货船的主要计重方式，被广泛应用于各类型船舶，而随着船舶朝大型化发展，在一些港口及锚地存在较大的天然流速，流与对地静止中的船舶产生相对速度，导致船体产生下沉量，从而对散装货物的水尺计重精度产生一定的影响。因此，研究大型散货船在此类水域中流速对船体下沉量的影响是很有必要的。随着CFD计算方法在船舶设计等领域的广泛应用，可通过CFD数值模拟来实现流对船体下沉量影响的相关预测，从而明确因流产生的船体下沉量对水尺计重误差的影响。 本文选取了一艘18万吨级海岬型（又称好望角型）散货船，使用CFD方法研究不同水深条件对应不同流速对散货船下沉量的影响，并对模拟数据进行分析处理。具体研究内容如下： 首先，对理论计算法、物模法、数模法和实船试验法四种研究船体下沉量的方法优缺点和适用情况对比分析，选择了CFD数值模拟作为本文研究下沉量的方法。其次，以海岬型散货船为研究对象，将三维模型导入STARCCM+中，对计算域和网格进行划分、完成了物理模型、DFBI、离散格式及时间步长等设置，建立起海岬型散货船的数值计算模型，对计算模型进行数值收敛验证，证明了数值模拟结果的准确性，并使用验证好的计算模型模拟出不同工况下的船体下沉量。最后，将数值模拟结果与经验公式结果对比，得到了海岬型散货船流致下沉量的变化特点，与同工况条件下的巴拿马型散货船及部分工况下的三艘30万吨级油船下沉量对比，分析流速对不同形体船舶下沉量影响的区别，利用SPSS软件对不同流速、不同水深吃水比时船体下沉量的数模结果进行回归分析。 通过计算不同流速、水深吃水比对船舶下沉量的影响，对模拟数据进行回归分析得到了具有显著线性关系的流致海岬型散货船下沉量回归方程，以供从事船体下沉量及水尺计重等方面研究的参考。 |
| 作者： | 孔令琪 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 朱金善 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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